CN102129500A - 一种蜗轮的建模方法 - Google Patents

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雷保珍
魏文君
张宾
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Abstract

本发明提供了一种蜗轮的建模方法，包括：1）应用CAD软件，根据蜗轮齿坯尺寸建立齿坯模型；2）基于三坐标测量机测量蜗轮的齿面，得到齿面离散数据点；3）根据齿面离散数据点，应用CAD软件，进行齿面拟合，得到齿面曲面模型；4）在CAD软件中，对正向造型得到的齿坯模型和逆向造型得到的齿面模型进行布尔运算，得到带有一个齿槽的蜗轮CAD模型；5)环形阵列后得到蜗轮完整的三维实体模型。该建模方法为蜗轮的后续数字化分析、制造与测量奠定了良好的基础。

Description

一种蜗轮的建模方法
技术领域
本发明涉及一种测量、逆向工程和CAD领域的相关技术综合应用的建模方法，特别是一种含有复杂曲面的蜗轮的三维实体建模方法。
背景技术
蜗轮传统的加工方法是利用蜗轮滚刀进行滚切而成，而滚刀准备周期长，制造复杂。随着数控技术的发展，借助数控机床和CAM技术可以实现蜗轮的数控加工，前提条件需要基于蜗轮的三维实体模型。由于蜗轮齿面复杂，需要通过计算机进行复杂的共轭方程求解，才能获得齿面计算点。因此该技术领域需要一种无需复杂计算过程的快速准确的蜗轮的三维实体建模方法。本发明提出了利用三坐标测量机，基于逆向工程，对制造商提供的标准样件或经过加工满足啮合性能要求的理想齿轮进行反求设计，从而避开了复杂的计算过程，可快速建立起蜗轮的三维实体模型。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速准确的蜗轮的建模方法， 为蜗轮的后续数字化分析、制造与测量奠定了良好的基础。
本发明提供了一种蜗轮的建模方法,包括：1）应用CAD软件，根据蜗轮齿坯尺寸建立齿坯模型；2）基于三坐标测量机测量蜗轮的齿面，得到齿面离散数据点；3）根据齿面离散数据点，应用CAD软件，进行齿面拟合，得到齿面曲面模型；4）在CAD软件中，对正向造型得到的齿坯模型和逆向造型得到的齿面模型进行布尔运算，得到带有一个齿槽的蜗轮CAD模型；5) 环形阵列后得到蜗轮完整的三维实体模型。
其中所述三坐标测量机为自动测量机或计算机数字控制测量机，优选计算机数字控制测量机；其中所述布尔运算通过对齿坯模型和齿面模型进行并集、交集或差集的运算，优选差集运算。
本发明基于逆向工程的思想，对蜗轮标准样件或经过加工满足啮合性能要求的理想蜗轮进行反求设计。本发明的建模方法是将现代测量技术、CAD/CAM技术和逆向工程相结合，既避免了复杂的共轭方程求解的繁琐运算，又能快速实现符合啮合原理及数控加工的三维实体模型，为为后续蜗轮的数字化分析、制造与测量奠定了良好的基础。
具体实施方式
本发明提供了一种蜗轮的建模方法,包括：1）应用CAD软件，根据蜗轮齿坯尺寸建立齿坯模型；2）基于三坐标测量机测量蜗轮的齿面，得到齿面离散数据点；3）根据齿面离散数据点，应用CAD软件，进行齿面拟合，得到齿面曲面模型；4）在CAD软件中，对正向造型得到的齿坯模型和逆向造型得到的齿面模型进行布尔运算，得到带有一个齿槽的蜗轮CAD模型；5) 环形阵列后得到蜗轮完整的三维实体模型。
其中所述三坐标测量机为自动测量机或计算机数字控制测量机。自动测量机由测头自动完成对被测长度的瞄准定位，由人工完成其他测量过程；计算机数字控制测量机在自动瞄准定位的基础上，按照预先编制好的程序自动完成全部测量和计算过程。优选计算机数字控制测量机。
其中所述布尔运算通过对齿坯模型和齿面模型进行并集、交集或差集的运算。并集计算将齿坯模型和齿面模型合并，相交的部分将被删除，形成带有一个齿槽的蜗轮CAD模型；交集计算将齿坯模型和齿面模型相交的部分保留下来，删除不相交的部分，形成带有一个齿槽的蜗轮CAD模型；差集计算在齿坯模型中减去与齿面模型重合的部分，或在齿面模型中减去与齿坯模型重合的部分形成带有一个齿槽的蜗轮CAD模型。优选差集运算。

Claims (2)

1.一种蜗轮的建模方法,包括：1）应用CAD软件，根据蜗轮齿坯尺寸建立齿坯模型；2）基于三坐标测量机测量蜗轮的齿面，得到齿面离散数据点；3）根据齿面离散数据点，应用CAD软件，进行齿面拟合，得到齿面曲面模型；4）在CAD软件中，对正向造型得到的齿坯模型和逆向造型得到的齿面模型进行布尔运算，得到带有一个齿槽的蜗轮CAD模型；5) 环形阵列后得到蜗轮完整的三维实体模型；其中所述三坐标测量机为自动测量机或计算机数字控制测量机，其中所述布尔运算通过对齿坯模型和齿面模型进行并集、交集或差集的运算。
2.根据权利要求1所述的蜗轮的建模方法，其中所述三坐标测量机为计算机数字控制测量机；其中所述布尔运算为差集运算。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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